חישוב ונוהל למדידת לולאת אפס השלב

בהתחשב במגוון הרחב של ציוד חשמלי המותקן במעגלי חשמל, חשוב ללמוד כיצד להפעיל נכון מערכות אספקת חשמל ולתחזק אותן במצב עבודה. הפרת דרישה זו מביאה לירידה בביצועים ולאפשרות לפגיעה במכשירים המחוברים אליו. בדיקת הקווים המוליכים כוללת ארגון של בדיקות, הכולל מדידת פרמטרים חשמליים מבוזרים. במהלך בדיקות תקופתיות יש לבחון את כל אמצעי המגן והמוליכים החשמליים, כמו גם את מה שמכונה "לולאת אפס שלב".

הגדרת מושג

כל ציוד המחובר לחשמל מצויד במעגל הארקה מגן. מכשיר זה מצויד בצורה של מבנה מתכת טרומי שנמצא ליד האובייקט הנשלט או בתחנת שנאי. במקרה חירום (אם בידוד החוטים ניזוק, למשל), מתח הפאזות נופל על המקרה הארקע ואז זורם לקרקע.

לפיזור אמין של פוטנציאל מסוכן לאדמה, עמידות השרשרת לא צריכה לחרוג מנורמה מסוימת (יחידות אוהם).

לולאה של אפס פאזה מובנת כעל לולאת חוט שנוצרת כאשר ליבת פאזה מתקצרת למקרה מוליך של ציוד המחובר לרשת. לאמיתו של דבר, הוא נוצר בין השלב לנייטרל המקורקע (אפס), וזו הייתה הסיבה לשם זה. יש לדעת את התנגדותה בכדי לפקח על מצב מעגלי ההארקה המגן המבטיחים כי זרם החירום יתנקז לאדמה. בטיחותו של אדם המשתמש בציוד ומכשירים ביתיים תלויה במצב מעגל זה.

שיטה לקביעת ההתנגדות של לולאת פאזה-אפס

בהתאם לדרישות ה- PTEEP, הפעלת ציוד חשמלי תעשייתי וביתי מחייבת מעקב מתמיד אחר מצב התקני המגן. על פי הדרישות של תיעוד נורמטיבי במתקנים של עד 1000 וולט עם ניטרל מקורקע, הם נבדקים אם קיים קצר חשמלי לקרקע. שיטות בדיקה ידועות לוקחות בעיקר בחשבון את הבסיס הטכני המיוצג על ידי דגימות של מכשירי מדידה מיוחדים.

ציוד משומש

כדי למדוד את שרשרת אפס השלב, משתמשים במכשירים אלקטרוניים אשר נבדלים זה מזה ביכולותיהם (שיטת לקיחת הקריאה והטעייה שלהם, בפרט), והן במטרה. דוגמאות המטר הנפוצות ביותר כוללות:

• מכשירים M417 ו- MSC300, המאפשרים לקבוע את הערך הרצוי, בסוף המדידות, מחוללים זרמי הקצר הקצר לכדור הארץ על סמך התוצאות.
• מכשיר ECO-200, באמצעותו ניתן למדוד רק את זרם התקלה.
• המכשיר EKZ-01, המשמש לאותה מטרות כמו EKO-200.
• מכשיר מדידה IFN-200.

מכשיר M417 מאפשר מדידות במעגלי 380 וולט עם ניטרל מוארך ללא צורך בהסרת מתח האספקה. בעת ביצוע מדידות משתמשים בשיטת נפילתו במצב של פתיחת המעגל המבוקר למשך זמן של 0.3 שניות. החסרונות של מכשיר זה כוללים את הצורך לכייל את המערכת לפני תחילת העבודה.

MSC300 שייך לסוג חדש של מוצר עם מילוי אלקטרוני הבנוי על מעבדים מודרניים.כאשר עובדים איתו משתמשים בשיטת הנפילה הפוטנציאלית בעת חיבור התנגדות קבועה של 10 אוהם. מתח ההפעלה הוא 180-250 וולט, וזמן המדידה של הפרמטר המבוקר הוא 0.03 שניות. המכשיר מחובר לקו שנבדק בנקודה הרחוקה ביותר שאחריו נלחץ על כפתור "התחל". תוצאות המדידה מוצגות בתצוגה הדיגיטלית המובנית במכשיר.

כאשר אין מדגם בודד של מכשיר המדידה זמין (וגם, במידת הצורך, שכפול פעולות), לצורך קביעה מעשית של הערך הרצוי, משתמשים בשיטת מדידה באמצעות מד מתח ומד זרם.

טכניקות מדידה קיימות

טכניקות ידועות כוללות את חלק החישוב, המוצג בצורה של נוסחאות. כלי חישוב נפוץ מאפשר לך לגלות את ההתנגדות הכוללת של הלולאה באמצעות הנוסחה הבאה:

Zpet = Zп + Zт / 3, איפה

• Zп - עכבה של חוטים בקטע KZ;
• Zt זהה, אך עבור שנאי כוח של תחנת משנה (מקור זרם).

עבור חוטי דורומין ונחושת, זפט הוא בממוצע 0.6 אוהם / קמ. ההתנגדות שנמצאה היא הזרם של תקלה אדמה חד פאזית: Iк = Uф / Zпет.

אם בעקבות החישובים שלעיל יתברר כי הערך של הפרמטר הרצוי אינו עולה על שליש מערך המותר (ראה PUE), נוכל להגביל את עצמנו לאפשרות חישוב זו. אחרת, מדידות זרם ישר מתבצעות באמצעות התקני ECO-200 או EKZ-01. בהיעדרם, ניתן להשתמש בשיטה של ​​מד זרם-מתח.

הנוהל הכללי לבדיקה באמצעות מכשירי מדידה של המותגים המצוינים:

• ציוד מבוקר מנותק מהרשת.
• הלולאה שנבדקה מופעלת על ידי שנאי מוריד.
• יש צורך לסגור בכוונה את השלב בגוף המקלט החשמלי, ואז למדוד את ערכו של Zpet הנובע מהמעגל הקצר.

כאשר נמדדים בשיטה של ​​מד זרם-מתח, לאחר הפעלת מתח למעגל המבוקר וסידור מעגל, נקבעים הזרם I והפוטנציאל U.הראשון מערכים אלה לא יעלה על 10-20 אמפר.

חישובים והצגת התוצאות

ההתנגדות של הלולאה שנבדקה מחושבת על ידי הנוסחה: Zpet = U / I. הערך המתקבל מתוצאות החישוב מתווסף עם עכבתו של אחד משלושת הפיתולים של שנאי התחנה שווה ל- Rtr. / 3.

עם השלמת המדידות הקוויות בהתאם לתקנים החלים, יש לתעד אותן. לשם כך, בצורה הקבועה נערכים דוחות בדיקה בהם נרשמים בהכרח הנתונים הבאים:

• סוג הקו, המאפיינים העיקריים שלו.
• ציוד המדידה המשמש באימות.
• ערכים של התנגדות חולפת ועצמה של שנאי תחנה.
• הכמות שלהם, שהיא תוצאה של המדידות.

בהתאם להוראות העיקריות של ה- PUE, תדירות הבדיקות במעגלי הכוח היא אחת לשש שנים. לחפצי נפץ - אחת לשנתיים.

חישובי טבלה

הערך המלא של הערך הרצוי תלוי בגורמים הבאים:

• פרמטרים של שנאי תחנות כוח.
• קטעי הפאז ומוליכי האפס שנבחרו במהלך תכנון רשת החשמל.
• ההתנגדות של תרכובות מעבר, זמינה תמיד בכל מעגל.

את המוליכות של החוטים המשמשים ניתן לקבוע בשלב התכנון של מערכת הכוח, אשר בתנאי שנבחר נכון, תמנע צרות רבות.

על פי ה- PUE, מחוון זה חייב להתאים לפחות למחצית מאותו ערך עבור מוליכי פאזה. במידת הצורך יתכן ויוגדל לאותו ערך. הדרישות בפרק 1.7 ל- PUE קובעות ערכים אלה ותוכלו להכיר אותם בטבלה 1.7.5, שניתנה בנספח לכללים. לדבריו, בחתך הקטן ביותר של מוליכי ההגנה (בריבוע מילימטרים) נבחר.

בסיום שלב הטבלה בחישוב לולאת פאזה-אפס, הם ממשיכים לאימותו על ידי חישוב זרם הקצר לפי הנוסחאות. לאחר מכן משווים את הערך המחושב שלו לתוצאות מעשיות שהושגו קודם לכן על ידי מדידות ישירות. עם הבחירה העוקבת אחר התקני הגנה מפני קצר חשמלי (מפסקים לינאריים, בפרט), זמן התגובה שלהם קשור לפרמטר זה.

באילו מקרים מדידות

מדידת ההתנגדות של קטע מעגל הפאזה מאורגנת בהכרח במצבים הבאים:

• כאשר מבצעים הפעלה רציפה של התקנות כוח חדשות שעדיין לא עובדות;
• כאשר התקבלה הכיוון לביצועם משירותי האנרגיה השולטים;
• על פי היישום של ארגונים וארגונים המחוברים לרשת החשמל המוגשת.

כאשר מערכת האנרגיה מופעלת, מדידות הבדיקה של התנגדות הלולאה הן חלק ממערך האמצעים שננקטו כדי לאמת את ביצועיה. המקרה השני קשור במצבי חירום, המתרחשים לעיתים קרובות במהלך הפעלת מעגלי חשמל. בקשה מצד צרכנים מסוימים המוגשת על ידי מיזם או ארגון עשויה להגיע במקרה של הגנה לא מספקת על הציוד (על סמך תלונות של משתמשים ספציפיים, למשל).

דוגמאות לחישובים

שתי שיטות נחשבות כדוגמאות למדידות כאלה.

השפעת ירידת מתח בקטע מבוקר במעגל הכוח

כאשר מתארים שיטה זו, חשוב לשים לב לקשיי יישומה המעשי. הסיבה לכך היא בכדי להשיג את התוצאה הסופית, יידרשו מספר צעדים. ראשית, יהיה עליכם למדוד את פרמטרי הרשת בשני מצבים: בעומסים מנותקים ומחוברים. בכל אחד מהמקרים האלה ההתנגדות נמדדת על ידי קריאת זרם ומתח. יתר על כן, הוא מחושב על פי הנוסחאות הקלאסיות הנובעות מחוקיו של אוהם (Zп = U / I).

במונה של נוסחה זו U מייצג את ההבדל בין שני המתחים - כאשר העומס דולק ומכבה (U1 ו- U2). זרם נלקח בחשבון רק במקרה הראשון. כדי להשיג את התוצאות הנכונות, ההבדל בין U1 ל- U2 חייב להיות גדול מספיק.

עכבה מביאה בחשבון את עכבת סליל השנאי (היא מסוכמת עם התוצאה).

השימוש במקור כוח עצמאי

גישה זו כוללת קביעת פרמטר של עניין למומחים המשתמשים במקור מתח אספקה ​​עצמאי. בעת ניהולו, עליכם לקחת בחשבון את הנקודות החשובות הבאות:

• במהלך המדידות, הקצר העיקרי של שנאי תחנות האספקה ​​הוא קצר.
• ממקור עצמאי, מתח האספקה ​​מועבר ישירות לאזור התקלה.
• ההתנגדות לשלב-אפס מחושבת על פי הנוסחה המוכרת Zп = U / I, שם: Zп הוא הערך של הפרמטר הרצוי באוהמס, U הוא מתח הבדיקה הנמדד בוולטים, אני הערך של זרם המדידה במגברים.

כל השיטות הנחשבות אינן מתיימרות לדיוק מוחלט של התוצאות שהתקבלו בהתבסס על תוצאותיהן. הם נותנים רק הערכה גסה של עכבת לולאת פאזה-אפס. תו זה מוסבר על ידי חוסר האפשרות של מדידת ההפסדים האינדוקטיביים והקיבוליים, הנמצאים תמיד במעגלי כוח עם פרמטרים מבוזרים, במסגרת השיטות המוצעות. אם יש צורך לקחת בחשבון את האופי הווקטורי של הכמויות שנמדדו (משמרות פאזה, בפרט), יהיה צורך להכניס תיקונים מיוחדים.

בתנאי הפעלה בפועל של צרכנים חזקים, ערכי התגובה המבוזרת הם כה חשובים, עד שבתנאים מסוימים הם לא נלקחים בחשבון.